初中物理等效替代法(精选8篇)
初中物理等效替代法篇1
以前,慢性荨麻疹患者除了使用激素类药膏以外,还会口服第一代抗组胺药物进行治疗,在用药无效时,还会同时服用2种或2种以上的第一代抗组胺药物。但这种疗法往往会导致较重的不良反应。近年来临床医生们发现,和第一代抗组胺药物相比,第二代抗组胺药和一些非抗组胺类药物(如H2受体拮抗剂等)治疗慢性荨麻疹的效果更好。尤其在将两种或两种以上的上述药物联合起来使用时,治疗慢性荨麻疹的效果更加明显,而且用药的安全性也较高。下面笔者就介绍3种临床上常用于治疗慢性荨麻疹的联合用药方法:
1、同时使用两种药物进行治疗
为了取得理想的疗效,慢性荨麻疹患者的病情一经确诊即可同时使用两种药物进行治疗。这两种药物中,其中一种是第二代抗组胺药,另一种是H2受体拮抗剂,具体的可以是“西替利嗪+西咪替丁”,或是“西替利嗪+雷尼替丁”,或是“酮替芬+法莫替丁”等。其用法为:在每晚睡前服用两种药物各1次,连续用药4~6周为一个疗程。
2、同时使用3种药物进行治疗
初治失败或初治愈后病情复发的慢性荨麻疹患者可以同时使用3种药物进行治疗。这三种药物中,其中一种是第二代抗组胺药,一种是H2受体拮抗剂,另一种是能改善血管通透性、增强毛细血管抵抗力的药物。具体可以是“地氯雷他定+法莫替丁+肾上腺色腙片”,或是“咪唑斯汀+雷尼替丁+卡介菌多糖核酸”,或是“西替利嗪+赛庚啶+卡介菌多糖核酸”等。在同时使用3种药物进行治疗时,慢性荨麻疹患者可采取药量逐步递减的方法:①在进行治疗的前10天中,可在每晚睡前服用3种药物各1次。②在用药10天后,可每隔一天服用3种药物各1次。③在用药一个月后,可每隔3天服用3种药物各1次。④在用药两个月后,可每隔5天服用3种药物各1次。一般来说,连续使用3种药物治疗3个月即可取得较好的疗效。
3、同时使用4种药物进行治疗
初中物理等效替代法篇2
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如人教版《物理》教科书第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别可以传声时,就必须控制其它两个因素。在初中物理中,探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验,都运用了控制变量法。
二、转换法
有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法。例如,在研究电热的功率与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,而我们通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出那个电阻放热多。在初中物理实验中,利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等,都运用了转换法的思想。
三、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如:在研究电压的作用时,借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比,来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中,为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系,以紧握的右拳头类比为螺线管,四指为线圈并指向电流的方向,则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然,这里还可以用其他方式来类比,充分发挥学生的主观能动性,还可以找到更符合学生实际的类比方法。
四、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。例如,在探究平面镜成像规律的实验中,用玻璃板替代了平面镜,因两者在成像特征上有共同之处,容易使学生接受,而玻璃板又是透明的,能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛,便于研究像的特点,揭示出规律。在学习伏安法测电阻之后,我们可以要求学生设计一个实验,在上述实验中缺少电压表或电流表,其它器材不变,另有一个已知阻值的定值电阻供选用,要求测出未知电阻,应该怎么办?学生就可以用等效替代的思想进行设计了。
五、图象法
图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。在其他的实验中,教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质所受重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图像法。
六、理想化方法
初中物理等效替代法篇3
所谓等效替代法,是指我们探究物理现象和规律时,为了使较复杂的问题简化,变得直观,或者因实验本身的限制,或者因实验器材的限制,不能直接观察、揭示其规律的,常用一个与之相似或有共同特征的、等效的直观的现象来代替的方法、
下面我就用具体的实例谈谈这种方法的作用以及如何用这种方法解决实际问题、
1、化“虚”为“实”
例1在探究平面镜成像特点的实验中,如何确定像的位置,如何探究像与物的大小关系、它们到镜面的距离关系等等、苏科版八年级物理课本上的实验是利用玻璃板作为平面镜,这个实验中把棋子A放在玻璃板前作为物体,向镜子里面观察,可以看到它在平面镜后面所成的像,然后用另一棋子B在平面镜的另一侧来回移动,直至与A的像重合,从而替代棋子A的像,根据棋子B的位置来确定棋子A的像所在的位置、通过观察该棋子B能否与棋子A的像重合,来比较像与物的大小,所以要求这两个棋子必须,这种方法就是物理学中常用的方法,叫、
分析在平面镜成像的实验中我们利用两个相同的棋子,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正测出物与像的大小关系,所以我们利用了完全相同的另一个棋子来替代物体的像、通过这样的等效替代,使原来只能被看见而不能在光屏上呈现的虚像变成了实实在在的物体展现在同学们面前,同学们可以通过自己的测量得出结论,对平面镜成像规律的理解程度自然加深了、
答案相同、等效替代法
2、化“定性”为“定量”
例2笔芯软硬程度不同的铅笔其用途不同,例如作图用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔、铅笔芯是导体,张华同学猜想铅笔芯电阻大小可能与其软硬程度有关、他决定选择干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线,设计实验对此进行探究、
(1)若图1乙中铅笔芯的硬度比图1甲中大,根据开关闭合后,张华观察到灯泡的亮度情况(甲图灯比较亮),可确定图1乙中铅笔芯的电阻(选填“大”或“小”),说明铅笔芯的电阻与软硬程度
(选填“有关”或“无关”);
(2)张华想借助电阻箱,用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻、除了上述的器材和电阻箱外,还需必备的器材是:;张华的做法是:用电阻箱替代图中的铅笔芯,调节电阻箱的电阻值,使的大小与原来接铅笔芯时的大小相同,则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值、
分析实验(1)是不能直接知道铅笔芯电阻的阻值,只能通过小灯泡的亮暗来定性的显示电阻大小,在电压一定时,灯越亮电流越大电阻越小、而等效替代法就能直接读出电阻的阻值,用电阻箱替代铅笔芯,电阻箱的读数就是铅笔芯的阻值、这样就能从“定性”具体到“定量”、
答案大、有关、电压表或电流表、电压或电流、
3、化“细微”为“显著”
例3在演示声音是由物体的振动发生的实验中,如图2所示,将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球,球被多次弹开、在此实验中,泡沫塑料球的作用是()、
A、使音叉的振动尽快停下来
B、使音叉的振动时间延长
C、将音叉的微小振动放大,便于观察
D、使声波多次反射,形成回声
分析初中物理中有许多实验现象并不是十分明显的,特别是一些在课堂上的演示实验对实验现象的明显程度要求就更高了,这就要求我们用容易观测的物理现象来替代原来的不容易观察的物理现象、本题中音叉的振动使泡沫塑料球被弹起,泡沫塑料球弹起的越高说明音叉的振幅越大、题中用泡沫塑料球的跳动替代了音叉的振动,借助轻小物体将发声体的振动“放大”,便于直观研究、
答案应选C、
4、化“不可测量”为“直接测量”
例4如图3所示,是探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验装置、让同一小球两次分别从同一滑轨的不同高度A处和B处自由滚下,撞击处于水平面上同一位置的纸盒:此实验中,通过观察什么来比较小球的动能大小?答:;因此,从
处滚下的小球到达平面上动能较大、
分析对于同学们而言,理解动能是有一定难度,动能的大小也是无法进行测量的,但课本上有明确的表述:物体能对外做的功越大,则具有的能就越多;另一方面,同学们对长度的测量是驾轻就熟的、物体被撞的越远做的功就越多具有的能越大、通过比较被撞击长度得出动能的大小、
答案纸盒被撞击的远近、A、
5、化“繁琐”为“简洁”
例52010年5月7日,在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中,来自潮州的黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验(如图4所示)、该实验的主要步骤如下(取g=10N/kg):
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G1和G2;
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中(小石块全部浸没),此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G3和G4;
④根据以上数据,通过计算得出小石块密度?
(1)上述实验中,他测得G1=0、94N,G2
=0、40N、G3和G4的读数如上图(b)所示,则G3
=N,G4=N;(2)实验中,小石块排开水的重量是N,小石块的体积是m3;(3)小石块的重量是N;(4)通过以上数据,他得出小石块的密度是kg/m3、
分析初中物理课本中测密度是重要的知识,通常有两种方法:①根据密度的定义,测体积和质量来求解;②利用浮力的知识来求解、这两种方法的综合性较强、本设计中仅仅测量几次重力,利用溢出水的体积替代石块的体积;增加的总重替代石块的重,直接运用公式求出石块的密度,只用到了重力知识就解决了较繁琐的问题,理解起来干净利落同时又培养了创新性思维、
答案1、20、0、50、0、10、10-5、0、26、2、6×103
例6某研究小组要测量一只阻值约为100Ω的电阻R,所提供的器材有:①干电池两节,②学生用电流表(0~0、6A、0~3A)一只,③学生用电压表(0~3V、0~15V)一只,④滑动变阻器(100Ω2A0)一只,⑤电阻箱(0
~9999Ω5A,符号为)一只,⑥开关或导线若干、请你帮助该小组完成下列(1)(2)两项步骤,要求在电表读数时,指针偏转超过最大刻度值的1/3、
(1)你选择的实验器材是:(填序号);
(2)根据所选器材,在虚线框内画出能反映测量方法的电路图、
分析(1)从所给的器材中知道,待测电阻的阻值约为100Ω,两节干电池的电压为3V,通过电阻的最大电流为0、03A左右,根据题目要求,电表指针偏转应超过最大刻度的■,而使用电流表的0~0、6A挡时,0、03A的指针位置小于满刻度的■,因此电流表不能使用、同学们在实验设计的过程中,器材只能在①②③④⑤⑥中选择、
(2)下列两个电路图均能反应测量方法:
图5中,把变阻箱与Rx串联、先用电压表测出Rx两端电压,再将电压表接在电阻箱两端,调节电阻箱使电压表的读数与先前相等,则电阻箱的读数即为Rx的阻值、
图6中,把度阻箱与Rx并联、闭合S、S1,调节滑动变阻器,使电压表指针位置大于满刻度的■,记下电压表的示数为U、断开S1,闭合S和S2,滑动变阻器的滑片不能移动,只能调节电阻箱,使电压表的指针重新恢复到值为U的刻度处,此时读出电阻箱的电阻值即为待测电阻的阻值、
答案一
(1)①③⑤⑥
(2)电路图如图5所示、
(以上方法用滑动变阻器代替电阻箱也可以)
答案二
(1)①③④⑤⑥
(2)电路图如图6所示、
值得提示的一个注意事项:同学们应仔细阅读题设中的每一个条件,如要求电表指针偏转应超过最大刻度的■,经过分析,不能使用电流表,否则将会错误地设计出用常规的伏安法测量电阻的方法、
小结用等效替代法解决实际问题,对初中生而言,不必过分苛求物理知识的严密性,要根据初中生的实际,只要抓住问题的本质,确保“等效”,也就是说,这种思想方法的准则只有一条,那就是保持效果相等、在“等效”的基础上进行迁移,这样得到结论的方法直接、明了,大大降低了初中学生对物理知识的理解难度,对培养他们的思维能力和激发学习物理的兴趣有一定的作用、
自主练习
1、先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为5kg,再放入一块重3N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图7所示)、则水溢出后溢水杯底受到水的压强是Pa,小烧杯中水的重力等于N、(g取10N/kg)
2、一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图8所示、由图可得定值电阻R的阻值为Ω;当把这个工具接在电压为2V的电路两端,L、R并联的总电阻是Ω、
3、小刚同学在河里拾到一块精美的小石头,他想知道这块石头浸没在水中受到的浮力和石头的密度,于是他设计以下的实验方案、
(1)实验器材:小石头、细线、溢水杯、水、小烧杯、量筒、
(2)实验步骤:
A、在溢水杯中装满水;
B、用细线拴住小石头,把小石头浸没在溢水杯中,同时用小烧杯接住溢出的水;
C、用量筒测量的体积V;
D、计算小石头受到的浮力,F浮=、
(3)小刚完成该实验后从溢水杯中取出小石头直接放在已调好的天平上测出质量,求出了小石头的密度、你认为小刚这样做,测得的石头密度值与实际密度相比偏
(选填“大”或“小”)了,原因是、
自主练习答案
1、100032、102、5
初中物理等效替代法篇4
关键词:初中化学实验;改进与创新;策略
文章编号:1005-6629(2013)6-0057-04 中图分类号:G633、8 文献标识码:B
化学教师需要具备创新意识,其中就包括根据本校的实验条件、环境、教学需求等对个别实验进行改进与创新,以此提高课堂实验教学的有效性。设计改进实验的能力、创新实验的能力也是衡量中学化学教师教学能力和业务水平的重要标准。
20世纪末,联合国教科文组织就明确提出了“以学生为中心”的生本教育理念。教师应充分尊重学生,充分发挥他们的主觀能动性,积极地投入到充满创造性的学习活动中来,从而大大提高教与学的效率。初中化学实验也应当以有利于学生学习与发展为本来进行改进与创新,从而更好地让学生通过实验学好化学。我们结合近年来初中化学实验改进与创新中出现的一些问题,对此进行了实践与研究,并提出一些有效策略。
1、问题提出
当前,很多教师根据学校的设备情况和学生的实际水平,适当增补一些实验或对课本上规定的实验予以改进,设计出适合化学教学、质量更高的实验,更好地发挥实验教学的作用。这些成功的改进与创新实验案例被广泛推广值得我们借鉴和学习。但也有不少教师,在设计中出现一系列问题,使实验很难发挥有效作用。
1、1过于注重日常物品的替代,忽视规范器材的使用
很多教师喜欢将实验器材生活化,以往也有很多成功的例子,如饮料瓶、吸管、注射器等生活物品,常会出现在初中化学课堂上。但用生活物品替换实验器材,需“合情合理”。
如一位老师上“氧气的实验室制法”新授课时,用双氧水和二氧化锰制氧气的演示实验,将发生装置中的分液漏斗直接用注射器代替。该课时是教材第二章的新授课,学生刚接触化学不久,对分液漏斗认识还不深刻,更没有掌握其操作方法。这样的改进更适合放在复习课中或今后其他气体发生装置的探究中。
因此我们在改进与创新时应该注意学生学情,只有在掌握了基本实验仪器的使用方法后,学生才能更好地理解替代的价值。
1、2过于信任理论,缺乏对实验创新的实效检验
每个改进与创新实验方案若要在课堂上有效实施,都离不开教师辛勤的准备。若教师仅仅依据理论,脱离实践,往往会遇到意想不到的问题。
如有一次听了_一节“空气”的复习课。空气中氧气含量的测定是这节课探究的重点,教材上用了红磷完成该探究实验。由于是复习课,开课老师在原实验的基础上做了如下改动:将红磷改为小块木炭,同时集气瓶内壁涂上一层氢氧化钠溶液。从该老师的出发点来看,这样的设计是比较好的,可让学生明白某些燃烧生成气体的物质也能替代红磷,只需将产生的气体吸收就可以了c复习课应当有亮点,并在原有知识的基础上稍作提高。但该实验由于木炭燃烧较慢,从引燃到燃烧结束花了太长时间,导致这节课由于实验消耗时间长,没能完成教学任务。这说明教师在课前实验的准备工作上是不足的,事实上实验如果用自制的木炭,并且磨成粉末状,就可以缩短燃烧时间。
教师若在课前将自己设计的实验方案做好充分的实践和准备,就能防止这样的情况出现,也是使课堂顺利进行的保障。
1、3过于考虑低层次的觀察兴趣,偏离实验教学目标
很多教师认为,学生对实验非常感兴趣,因此在课堂上总会绞尽脑汁地添加实验。实验固然是化学学习的主要手段,但如果一味盲目以激发学生兴趣为目的,实验未必能体现真正的作用,甚至“画蛇添足”。
如有一节实验基本操作技能复习课,教师在课上做了这样一个实验:向充满CO2气体的软塑料瓶内迅速倒入适量氢氧化钠溶液,盖上瓶盖,振荡,塑料瓶变瘪。实验基本操作技能复习课,应当是让学生回顾基本仪器及其操作方法,而这个实验与这节课的主题显然格格不入。虽然课堂上学生看到塑料瓶变瘪很感兴趣,但纯粹是为了吸引学生,偏离教学目标。
教师在课堂上设计的实验,必须要突出这节课的教学内容,有利于教学目标的达成,否则就没有任何使用价值。
1、4过于注重实验设计的简化,忽视可能的科学性问题
将实验简化是实验改进与创新的一个方面,包括实验步骤、装置、药品等的简化,而通过简化,往往会对实验条件产生—定影响。
如沪教版教材102页上氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后质量测定实验,教材用锥形瓶盛放硫酸铜溶液,带有胶头滴管的橡皮塞塞在锥形瓶上,滴管内吸有氢氧化钠溶液。曾有老师将该装置改成滴瓶,硫酸铜溶液放在滴瓶内,与滴瓶配套的胶头滴管内吸有氢氧化钠溶液。能用滴瓶替代锥形瓶吗?通过查阅资料可知,氢氧化钠和硫酸铜反应,如果硫酸铜太少,会生成碱式硫酸铜,而不是氢氧化铜。由于滴瓶所附滴管较长,几近滴瓶底部,盛放的硫酸铜溶液体积受到限制,很容易因量过少而产生碱式硫酸铜。
教师在给某个具体实验进行简化时,必须要考虑周密、科学、巧妙,实验如果不遵循科学原理,便不具有推广价值。
2、改进与创新的策略
发现问题是为了解决问题。如何避免或减少对实验进行改进与创新中出现的问题,是本文的初衷。笔者通过自己的教学实践,并结合自身和他人的做法,对以上问题尝试提出了以下策略和建议。
2、1从学生实际出发,合理利用教材实验资源
化学教材以多种形式编入了大量的化学实验。如何利用好这些实验,加强化学实验资源的开发,使其发挥应有的功能,是每一个初中化学教师应认真研究的问题。教师应当明确哪些该改,哪些不该改,找到合适的创新点。目前初中化学教材中设计的实验大多效果较好,不需要改进。但通过实践,我们会发现有的实验仍然需要加以完善,对它们进行深入探索与研究,以达到更理想的效果,使其更符合教学需求。
如原先沪教版初中化学教材中第四章第二节《定量认识化学变化》中有这样一个实验,如图1所示。从装置连接上来看,橡皮塞得先钻一个大小适度的孔,以便将胶头滴管旋入橡皮塞,锥形瓶内还需放一支小试管。为了避免产生的二氧化碳使瓶内压强大而使橡皮塞弹出,药品又增加了澄清石灰水,用于吸收二氧化碳。对于初识化学反应的初中生来说,该实验出现两个化学反应,无疑会干扰学生分析大理石与稀盐酸反应前后各物质的质量,增加了学生的负担。因此新的沪教版初中化学教材改用注射器完成大理石和稀盐酸反应前后质量的测定,如图2所示。改进后,装置简单,药品减少,更符合学生的实际水平,并且也不用担心内部压强大而使橡皮塞弹出。
此外,教材中还有许多知识内容没有适当的实验加以说明,若能补充一些实验,就可以在一定程度上突出重点,降低难点,由抽象到具体、由微觀到宏觀、由深奥到浅显、由枯燥到生动有趣,有利于学生对知识的掌握,更有利于教学质量的提高。如金属与盐溶液反应条件之一:K、Ca、Na三种金属不能从盐溶液中置换出活泼性排在其后的金属。教材中并没有与该条件有关的任何实验,为了说明这个条件,我们可以补充金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。金属钠是高中化学中较为重要的一种碱金属,因此通过这个实验,不仅证明了这一反应条件,同时也有利于初高中的衔接教育,很有补充的必要。
2、2尊重学生质疑,做出必要改进
改进与创新实验的灵感往往源于教学,教师如果能抓住契机,在创新改进时注重科学性、简易性、趣味性、安全性、环保性、显现性等原则去制定方案,必会使改进与创新更为成功。
如图3所示,是白磷燃烧前后质量测定的实验。一次在演示该实验后,一个学生问了笔者这样一个问题:“老师,玻璃棒加热后伸入瓶内,瓶内空气肯定会受热逸出一部分的呀,两次称量的质量怎么会不变的呢?”学生的这个问题让笔者产生了对这个实验进行改进的灵感,于是做了如图4所示的改进,获得了较好的教学效果。
改进实验步骤:①在硬质试管底部放人_小粒白磷,塞上橡皮塞,将试管放人_烧杯,放在托盘天平上称量。②将试管放在热水浴中加热,使白磷燃烧。③擦干试管,待试管冷却后,放入烧杯,重新放到托盘天平上称量。改进后的装置为封闭体系,实验过程中不需要打开,降低了实验误差,且减少污染;用热水浴引燃白磷,操作更简便;白磷燃烧在硬质试管中进行,实验较为安全。实验严格遵循改进原则,具有一定推广价值。
因此,教学中对学生产生的疑问,我们应当分析问题的原因和解决问题的方法,切不可置之不理。充分利用好教学中突显的问题,以此作为“源头活水”,并遵循改进原则,定能使教师设计出更理想的实验。
2、3依据学生学情,合理改进实验器材
生活中有很多物品可以替代实验器材,如用眼药水瓶替代胶头滴管、用吸管替代导管、用筷子替代玻璃棒等等。用日常生活用品替代实验器材,具有调动学生的兴趣,让学生感受到化学就在生活中等优点,但生活用品毕竟具有一定局限l生。比如眼药水瓶替代胶头滴管,不易伸入试剂瓶内;注射器替代分液漏斗,添加药品不方便;筷子替代玻璃棒,遇到腐蚀性药品,普通竹木制的筷子易被腐蚀等等。如果平时我们不论场合,不论时间地将生活用品任意引入到课堂上,可能会产生适得其反的后果。
实验仪器的使用是化学学科所特有的,也是必不可少的,目前很多有关实验操作的考题常会在中考中出现,教师不仅要让学生认识它们,还要让学生掌握它们的使用方法,这同时也有利于学生将来在化学专业上的发展。生活物品的替换应依据学生的学情,应以掌握化学专业仪器为前提,只有这样,学生才能更加深刻地体会到替换的意义。
2、4反复试验,提高新实验方案的可靠性
化学实验研究本身是一个实践、认识、再实践、再认识,循环往复,不断发展进步的过程。教师切不可把实验仅仅建立在理论的基础上,而直接搬进课堂。实验往往会受很多因素的影响,稍有不慎实验就可能会失败,因此要自己先在课前尝试新方案。而在此过程中,有时能发现一些意想不到的问题。通过及时的修正,改进或创新后的实验成功率才会提高,教师也可将这些本来可能出现在课堂上的问题做到心中有数。
如酸的性质复习课,围绕碳酸盐的检验这一教学重点,为了调动学生的兴趣,笔者决定采用生活中常见的水垢与稀盐酸反应来进行复习。这样做比传统的讲授法更为直觀,同时改用水垢,比常用的大理石或碳酸钠等实验室的物质,更能贴近学生的生活,也更具实用价值。在上课前,笔者对该方案经历了反复实践过程,见表1。
通过三次反复实践,修正后的实验效果非常理想,并在课堂上成功地进行了演示,学生非常感兴趣,并且还能将酸的这个重要性质和生活联系起来,如在家里可以用醋来除去水垢。将化学课堂向生活中延伸,让学生带着化学探究的理念学习和生活。
2、5符合学生学习目标,提升实验教学效益
对中学化学实验改进与创新的不懈努力,一定要符合学生学习目标,使化学实验在提升学生的学习效果中发挥更大功能。不仅应有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,更要帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值觀。
如之前提到的实验基本操作复习课,教师如果一味地大容量重复学生已经学过的知识,会让教师上得很累,学生更学得无趣。所以,本节课教师要在学生原有实验经验和实验技能的基础上,做一定的提炼和延伸,通过动手实验,让化学复习课不再死气沉沉,但实验必须涉及到基本实验仪器的使用和基本操作。比如可以在这节复习课中让学生亲自用高锰酸钾制取氧气,看似简单的实验,可是却包含了酒精灯的使用、药品的取用、仪器的连接、气体收集等多个操作。在操作中让学生自己找错,全面激发起学生动手实验和觀察实验的兴趣,使其成为学生本堂化学复习课的高潮,也是本堂课学生复习的化学知识的有效实践和反馈。
初中物理等效替代法篇5
(一)抽象
这种方法是物理模型构建中常用的一种方法,这种方法是对所需要研究的事物所具备的属性或者特征来进行模拟构建,通过这样的措施能够对事物或者问题的本质进行更加深刻、全面的反映。在物理模型的构建中,抽象法主要有以下几种应用方法:
通过抽象法对研究对象进行确定,并对其中的一个或者多个实物客体进行抽取。
对同一类物理客体所具有的共同属性进行抽取。例如某种物体,当有外部的力量对其进行作用时,其外部形状产生一定的变化,当外部力量消失之后其形状恢复如初。从这里就可以对这类共同性——“弹性”进行抽取,并构建起弹性体模型。
(二)类比
物理研究之中,有很多的物理现象,彼此之间存在有相同或者是相似的属性,基于此,人们推测这些现象之间也具有一些其他的相同或相似物理属性,进而构建出相应的物理模型,以此来进行推断并进行验证。例如惠更斯就根据光和声都具有反射与折射等属性,进而推断光与声一样具有波动性,最后提出了光的波动理论,又如德布罗意根据微观粒子和光一样都具有粒子性,然后推断微观粒子与光一样具有波动性,并提出了物质波概念,构建起了实物的波动理论。
(三)等效替代
当所研究的物理问题较为隐蔽、复杂、困难时可以利用替代法来构建起相应的较为简单、容易研究的模型,以此来对问题进行简化。等效替代主要有三种:第一,理想模型来代替实际客体,如质点、点电荷、单摆、理想气体等。第二,实物模型来代替实际客体,如发动机、电动机、内燃机模型等。第三,理论模型对微观粒子客体的替代,如核式结构模型、波粒二象性模型等。
二、物理模型构建措施
(一)建模前准备
在建模之前,通过教师指导、小组讨论以及班级交流等多种方式进行假设,对思路进行初步的整理。在这个过程中教师需要向学生提供一些实际性的教学材料,让学生能够产生出发散性思维,同时教师还需要注重对学生想象力的培养,并让学生对模型进行初步的建立。例如在建构单摆模型时,就可以从生活中的例子出发。同时还可以通过故事的方式进行情景创设,如伽利略研究得出单摆模型的故事。
(二)构建物理模型
为了改善学生的认知水平,需要根据所选择客体的主要特征,将微观的问题宏观化、将宏观的场景微缩化、将变化的场景过程化。通过这样的处理让学生对物理对象、变化过程等能够产生出感性的认识,这个过程中必须要注重对学生的主动性与参与性的激发。例如建构“人船模型”时,先引导学生阅读教材,然后让学生思考系统的组成,满足什么定律。?在这个基础上对人和船所组成的系统进行分析,以人和船的系统为研究对象,不计水的阻力,这样在运动的过程中在水平方向上这个系统所受到的合外力为零,也就是人与船所组成的系统在运动的过程中在水平方向上动量守恒,在这个基础上,引导学生构建模型。
(三)对建模的理论知识进行延伸
建模教学还有一个重要的作用就是对学生检验模型的能力进行加强,让学生能够利用所建模型来解决新类型的问题。在这个环节中需要帮助学生从整体上对知识结构进行把握,并将新学的知识融入到原有的认知结构中去,形成新的认知。每一个物理模型的建立都是建立在对物理客体表观现象的分析之上的,需要拥有较好的物理思维方法,因此,在构建物理模型之后,需要引导学生分析复杂的物理表观现象,并逐步的明白哪些因素应该舍弃,哪些因素应该进行保留,以此来对学生分析问题时抓住主要矛盾与问题本质的科学思维方式进行培养。
初中物理等效替代法篇6
关键词:替比夫定;阿德福韦酯;恩替卡韦;代偿期乙肝肝硬化
肝硬化失代偿期属肝硬化晚期的症状表现之一,通常指肝硬化发展程度超出肝功能的代偿能力,临床病理变化非常明显,其主要表现为脾大、腹水、门脉高压、上消化出血与肝功能受损等。失代偿期是肝硬化患者病情变化最快,死亡率与肝癌发生率最高的阶段。该阶段通常给予患者低耐药且抗病毒效果好的核苷类药物进行治疗,但是多数核苷类药物的治疗效果都有所欠缺[1]。本研究给予失代偿期乙肝肝硬化患者替比夫定、阿德福韦酯联用及恩替卡韦单药治疗两种治疗方案进行治疗,探究两种疗效方案的疗效,现将具体研究结果总结如下。
1资料与方法
1、1一般资料 将2012年10月~2014年10月在我院就诊的72例失代偿期乙肝肝硬化患者按照随机原则分为对照组和观察组,每组各36例。对照组男性患者22例,女性患者14例;年龄41岁~67岁,平均年龄(48、52±2、18)岁;学历:初中3例,高中11例,大学22例。观察组男性患者21例,女性患者15例;年龄43岁~68岁,平均年龄(49、27±2、23)岁;学历:初中4例,高中11例,大学21例。在性别、年龄与学历等一般资料上,两组患者比较无明显性差异,具有可比性,P>0、05。
1、2方法
1、2、1对照组 该组患者接受替比夫定(北京诺华制药有限公司,国药准字H20070028)与阿德福韦酯(杭州中美华东制药有限公司,国药准字H20120119)的联合治疗:替比夫定600mg/次,阿德福韦酯10 mg/次,均为口服用药,1次/d,连服12个月。
1、2、2观察组 该组患者接受恩替卡韦(湖南千金协力药业有限公司,国药准字H20140093)单药治疗:口服用药,0、5 mg/次,1次/d,连服12个月。两组患者均给予常规保肝药物进行基础治疗。
1、3观察指标 比较两组患者治疗前后血清总胆红素(TBIL)、白蛋白(ALB)、谷丙转氨酶(ALT)、凝血酶原活动度(PTA)及肝功能Child-Pugh分级。统计两组用药不良反应例数,不良反应率=不良反应例数/总例数×100%。
1、4统计学处理 对本次研究相关的数据资料运用SPSS19、0软件包进行分析处理。计量资料用(x±s)表示,用t检验;计数资料用百分比(%)表示,用?字2检验,若检验结果P
2结果
2、1治疗前后各项观察指标对比 治疗前,两组患者各项观察指标均无明显差异,无统计学意义(P>0、05);治疗后,两组患者各项观察指标无明显差异,无统计学意义(P>0、05)。但是与治疗前相比,治疗后两组患者的各项观察指标均优于治疗前,治疗前后差异有统计学意义(P
2、2用药不良反应率对比 对照组肌酸激酶升高2例,不良反应率为5、56%;观察组肌酸激酶升高1例,不良反应率为2、94%。两组比较无明显差,无统计学意义(?字2=0、29,P=0、59)。3讨论
抑制乙肝病毒的复制,降低肝癌发生率是失代偿期阶段的肝硬化患者的治疗目的。临床上肝硬化患者通常需要长期服药,因此对治疗药物的耐药率与安全性有较高的要求[3]。替比夫定、阿德福韦酯及恩替卡韦均具有抗乙肝病毒的核苷类药物或类似物,是常见的乙肝肝硬化患者的临床治疗药物。在上述3类药物中,替比夫定对HBV DNA聚合酶具有良好的抑制作用且起效较快,但是却存在较高的耐药率。与替比夫定一样,阿德福韦酯同样能够抑制HBV DNA聚合酶的复制过程,耐药率低,但是药效起效较慢且药性较弱。临床上通常采用二者联合用药的方式用于肝硬化治疗,实现二者治疗的优势互补,增加抗病毒的效果,加快药效起效时间[4]。恩替卡韦是一种新型的肝硬化治疗药物,具有较强的抗HBV能力。此外,与其它常用药物相比该药物耐药率相对较低,安全性也相对较高,单用也具有较好的疗效且起效较快[5]。
本研究中观察组与对照组血清总胆红素、白蛋白、谷丙转氨酶、凝血酶原活动度及肝功能分级无明显差异,无统计学意义(P>0、05);但是两组治疗后的血清总胆红素、白蛋白、谷丙转氨酶、凝血酶原活动度及肝功能分级均优于治疗前,差异有统计学意义(P0、05)。综上所述,在失代偿期乙肝肝硬化的临床治疗中,替比夫定、阿德福韦酯联用与恩替卡韦单药治疗均具有良好的疗效性与安全性,但是从经济的角度出发恩替卡韦单药治疗更具有推广价值。
参考文献:
[1]李超、恩替卡韦联合阿德福韦酯对拉米夫定耐药乙肝肝硬化的疗效[J]、胃肠病学和肝病学杂志,2013,22(11):1141-1143、
[2]胡春霞、阿德福韦酯联合恩替卡韦治疗拉米夫定耐药乙肝肝硬化疗效分析[J]、中国现代药物应用,2014,8(17):132-133、
[3]李磊,刘伟,陈玉涵,等、不同核苷(酸)类似物抗病毒治疗方案治疗失代偿期乙肝肝硬化的临床研究[J]、北京医学,2014,36(12):1017-1021、
初中物理等效替代法篇7
【关键词】发展中国家 外贸 发展战略 策略
国际贸易发展的新趋势
随着经济的发展,国际贸易的内涵也随之扩大和丰富,贸易对象不仅有货物,也包括服务及要素。自20世纪90年代以来,发达国家(除澳大利亚、新西兰外)服务业产值在国内生产总值中的地位日益突出,它已经成为各国国内及各国间经济活动的主导者。
克鲁格曼在1995年向布鲁津斯研究院提交的论文中,分析了现代国际贸易发展与一个世纪前国际贸易的区别。他认为,尽管总的贸易量不像所期望的那样增加,但总体看来,国际贸易隐含了几个新的特点。它们是:产业内贸易的上升;生产商地理化整为零生产能力的提高;贸易在国内生产总值中占有较高比率国家的出现;低工资向高工资国家大量出口工业制成品。世界贸易发生的这些变化,在不同程度上对发展中国家的贸易发展战略产生着影响。
发展中国家发展对外贸易的绩效
发展中国家贸易的发展,在很大程度上得益于国际资本和技术的流动。世界直接投资规模的不断扩大为发展中国家提供了利用外资的机会;发展中国家在积极引进发达国家的技术和方法的基础上,有效地推进了其现代化进程。
国际贸易以及资本、技术等生产要素加速流动为发展中国家带来了机遇,但能够充分利用机遇的发展中国家和地区为数并不多。发展中国家的制成品出口贸易和外国直接投资,相对集中于十几个发展中国家或地区,它们或是由于自然和社会条件优越,或是处于特殊的地理位置,或是利用了某一特定的国际政治、经济格局,同时政策比较得当,因而搭上了经济快速发展的列车。从另一角度看,每一时期总是有一小部分国家经济处于迅速发展阶段,而大多数国家则发展缓慢甚至停滞倒退。
有关资料显示,当今占全球人口80%以上的广大发展中国家只占世界国民生产总值的17、3%、世界贸易的18、8%、商业借贷的5、4%、国外投资的19、5%、国内储蓄的19、4%以及研究开发经费的6%。世界经济发展不均衡,穷国与富国、穷人与富人之间的收入差距在急剧扩大。值得注意的是,世界农产品贸易一直处于相对停滞状态,以致许多发展中国家的处境在全球化过程中得不到改善。劳动密集型制成品与高科技含量制成品的交换比率在全球化过程中对前者愈发不利,西方学者的一系列实证研究都揭示了这个趋势。
发展中国家的对外贸易战略
初级产品出口引导增长战略。在20世纪50年代以前,一般认为发展的最迅速的道路就是遵循比较利益原则,出口食物和原料,提高人均收入,从而改变经济结构。美国、加拿大、澳大利亚和丹麦之所以成为发达国家,至少是因为部分地选择了这条道路;有些发展中国家,如哥伦比亚和墨西哥、加纳和尼日利亚、马来西亚和菲律宾,也因为出口初级产品而产生了重大的结构改变。观察到这些例子的发展经济学家,认为初级产品出口引导增长不失为一种大有希望的贸易战略。他们认为,初级产品出口在发展中国家的出口总额中占极大份额,这是发展中国家实行初级产品出口引导战略的客观基础。发展中国家相对地缺乏物质资本和人力资本,如能通过出口初级产品来进口密集地使用这两种资本生产出来的货物,就能促进本国的工业化和经济发展。在他们看来,初级产品出口引导增长战略具有要素利用改善、要素禀赋扩大、刺激其他工业部门扩大的三大连锁效应。
然而,自20世纪50年代晚期以来,发展中国家的实践表明,除了石油之外,初级产品出口并未能有效地促进经济发展,这种出口遇到了种种困难:发达国家对初级产品的需求增长太慢;初级产品在世界市场价格跌落,贸易条件恶化;发展中国家初级产品的出口受发达国家经济周期的影响波动剧烈,出口收入极不稳定。
进口替代战略。所谓进口替代,是指用建立和发展本国制造业的方式以替代外国工业制成品的进口。进口替代是在20世纪50年代到60年代提出并风行于发展中国家的一种外贸发展战略。发展中国家实施这一战略的出发点,主要是为了摆脱对发达国家工业制成品的依赖,促进民族工业的发展,实现工业化和经济发展创造有利条件。进口替代战略的核心是通过保护性关税和进口配额对国内进口替代品生产企业实行保护。
发展进口替代工业,首先要确定有广阔国内市场需求前景、并一直依靠进口的产品种类,然后,通过引进技术,合资、合作或外商独资等形式发展国内的进口替代工业。为了保护这些新建立起来的幼稚工业,国家需要采取保护措施和政策支持,其中主要是关税保护。通常认为,进口替代战略一般需经历两个阶段:第一阶段,主要是建立和发展一般的最终消费品工业,以国产的消费品替代进口的消费品。在此阶段,进口替代工业主要集中在食品、服装、日用百货、小家电等一般消费品工业部门。在这一阶段,由于发展中国家正处在经济发展初期,国内缺乏发展进口替代工业的必备条件,如资金、技术、设备甚至一些原材料仍需从国外大量进口。随着这些替代品在国内市场上的需求逐渐趋于饱和,进口替代便进入第二阶段,即从最终消费品的生产转向国内短缺的资本品、中间产品的生产,使这些产品也可以基本上自给自足。
如何评价进口替代战略对经济发展的推动作用,学术界一直有不同的看法。现实情况表明,进口替代战略是发展中国家实现工业化的途径之一,事实也证明了一些国家通过该战略取得了很大成就,并且由进口替代转向出口导向,进入了新兴工业化国家和地区的行列,如新加坡、韩国,更早些时候的日本都是这方面的范例。但也有一些拉美、非洲和亚洲发展中国家虽然在实施进口替代战略方面取得了一些成就,但对整个经济发展的带动作用并不大。这一战略在实施中也暴露出许多缺陷,如造成发展中国家的外汇短缺,国际收支不平衡,强化而并非减轻了对国外的依赖,阻碍了外贸出口,影响经济效益的提高,不利于扩大就业,以及加剧了收入分配不平等。
出口替代战略。出口替代,是指发展中国家用制成品的出口替代初级产品的出口,以此加强本国工业的国际竞争力,推动经济增长,故又称为出口导向型战略。与进口替代战略相比,出口替代战略主要是发展加工业和制造业,通过扩大加工制成品的出口来改善贸易条件,并克服由于进口替代战略所带来的国际收支恶化、经济效益低下、出口萎缩和经济内向化等问题,其中最主要的是这种战略有助于纠正资源配置的扭曲状况,提高资源的利用率。正是由于出口替代比进口替代更具有优势,20世纪60年代开始,拉美和一些东南亚国家和地区纷纷转向出口导向的外向型发展战略,并取得了很大的成就。
出口替代战略一般也要经历两个发展阶段:在初级阶段,主要以发展技术水平较低、生产技术易于掌握的加工工业,一般以消费品为主,如食品、服装、家用电器、玩具等。上述出口替代产品发展到一定阶段,尤其是当其中某些产品的市场容量日趋饱和或生产与外贸条件变得不利时,就应当转向技术复杂、市场潜力大的机电、电子、半导体、石化等现代高技术产业为主的出口替代工业。
发展中国家实施出口替代战略,同样需要政府的贸易保护和政策支持。出口替代工业一般需要从国外进口必需的原料、中间品或资本品以及专利技术等,因此要求对这些投入的进口实行减免税,放宽进口配额。为了保持产品的出口竞争力,通常还应在价格、关税、利润、留汇等方面给予优惠。政府的支持有利于出口替代工业的顺利成长和成熟。
综合性外贸战略。一些发展经济学家认为,一国对外贸易发展战略的确定,受多种因素的影响和制约,国家大小、资源多少、地理位置等都是需要考虑的因素。一般来说,进口替代战略比较适用于经济发展水平不很高的大国,出口替代战略比较适用于经济较为发达的中小国家,而一些经济发展落后、地域广大、人口众多的发展中大国,在经济发展初期,发展初级产品的出口仍不失为上策。对大多数发展中国家来说,不应片面地、单一地实行某种外贸战略,而应根据自己的具体情况,考虑自身的特点,选择适合自己的贸易发展战略,必要时制定综合性的外贸战略,即同时发展初级产品出口、进口替代工业、出口替代工业,使它们相互补充、相互促进。当然,这三种战略在不同时期也可以有所侧重,这样的贸易发展战略才能更有利于经济发展。
发展对外贸易的策略
初中物理等效替代法篇8
传统的原皮保存方法使用食盐。食盐在自然界中含量丰富。原皮加工前用食盐保存,除了具有抗菌和抗微生物活性,食盐在原皮保存中具有脱水和抑菌性双重功能。盐腌法是世界范围内的通用方法,盐腌过程中原皮水分从70%降至30%,使原皮条件不利于细菌生长。盐腌法价廉易操作但对环境损害较大。浸酸和铬鞣操作过程中排放食盐,但来自原料皮的盐用量占主要。制革废水中40%的总溶解固体(TDS)和55%的氯来自原皮保存。氯化钠非常难除去。根据污染控制委员会规范,在处理的制革废水中TDS必须2100mg/L以下。因此,提出了合适的原皮清洁保存技术以解决这一问题。
1、1硅胶保存原皮
提出了替代传统盐腌法的清洁保存方法硅胶保存法。这种方法成本不高,容易接受,环境友好。使用惰性化合物硅胶建立了一个比较好的原皮保存体系。这种新方法是将硅酸钠和盐酸在pH5、5时混合,然后喷雾干燥产生硅胶粉末,用于原皮保存。推荐用量硅胶粉15%,0、1%间氯甲酚(可用可不用)。已开发少盐保存:5%硅胶加5%食盐。这种新方法的保存效果使用核磁共振显微成像技术测定水分含量、使用氮分析仪测定总可萃取氮、细菌数通过标准琼脂平板法、纤维结构使用扫描电子显微镜分析等各种参数表征后,结果显示,清洁保存法与盐腌法效果相当,在皮革生产过程中不会导致任何问题。这种新的保存方法对于减少原皮保存的污染负荷以及解决氯和总溶解固体问题是一种可行的选择。通过少盐保存技术可达到减少总溶解固体(TDS)3倍污染负荷的效果,减少污染负荷最大水平TDS可达70%~75%,Cl80%~85%,获得的皮革性质与盐腌法相当,表明这种保存方法效果与盐腌法相当,且无其他副作用。可见,氯和TDS的问题可通过一种有效的替代盐腌法来解决。用硅胶保存的皮不会有结构的改变或降解,显微镜和水分分析数据表明在制革生产中没有明显的有害影响,说明这种新方法几乎不可能使细菌种群数量明显恶化。这种新近开发的方法比传统盐腌法在BOD、COD、TDS和Cl有关的环境指标方面具有优越性。这种方法经济上可行,实际可降低10%~15%的成本,完全可以代替盐腌法。
1、2用硼酸保存原皮
研究了以硼酸(使用粉状)为基础的无盐和少盐防腐保存系统,评价了环境温度为30~35℃时的替代效果。新的保存技术设计了常规使用5%的硼酸无盐防腐或使用2%的硼酸和5%的食盐进行少盐防腐。两种方法结果降低了废液中80%以上的Cl和TDS。实验数据和成革的性能表明以硼酸为基础的无盐和少盐保存方法效果好、清洁。防腐剂的应用方法与传统体系保持一致。硼酸在使用过程中不会产生严重的健康或安全问题。因此,新的防腐技术不需要额外的设施或防护。这种技术是合适的传统盐腌法的替代技术之一。
1、3SMB方法保存原皮
使用粉状SMB开发了新的原皮保存系统。使用1%SMB的无盐系统或使用0、5%SMB和5%食盐的少盐系统都能起到很好的防腐效果。观察防腐皮的情况显示,产生的氮含量和细菌数均比盐腌皮低,证明此法优于盐腌法。无盐防腐观察到的细菌数与盐腌法不分伯仲,似乎也不会影响到皮胶原网络结构进而不会影响到皮革的力学性能。Kanagaraj等人的研究表明,此法比传统盐腌法减少Cl和TDS约15~20倍。
1、4原皮的植物化学保存法
植物化学保存法是通过脱油和涂油的印楝饼(来源于印度楝树)进行。这些油饼的使用对原皮保存给出了满意的结果。这些方法减少Cl和TDS污染载荷60%。据报道,另一种新的植物化学保存法:使用罗望子树叶粉末进行原皮保存,效果不错。这些提取物是通过甲醇提取,粗提取物在真空条件下浓缩获得。这些方法也能降低Cl和TDS污染载荷50%以上。
1、5菌素溶液保存原皮
目前的工作就是专注于用细菌素生物保存原皮,没有任何对生物有害的影响。细菌素是抗菌和抗真菌肽,它是一种由乳酸菌合成的核糖体。其工作原理是通过使用细菌素抑制各种原皮微生物。山羊皮在15%的细菌素溶液中室温保存7天甚至7天以上,微生物生长完全受到抑制。然后将山羊皮加工成革,通过SEM分析和物理数据测试,结果表明其纤维结构没有明显变化。进一步试验表明,制革生产过程中TDS减少了94、4%,Cl减少到95、6%。由此得出,细菌素可作为潜在防腐剂进行原皮保存。也有一些研究者根据优化防腐效果的参数提倡用其他化学品防腐。有文献报道,建议在4℃低温保存,最佳温度下可保存7天。然而不幸的是用鼓风式冷却机组将温度降低到4℃至少需要2h,这期间要避免细菌侵蚀损伤。
2鞣前准备过程
2、1酶浸水
浸水是鞣前准备的第一单元操作,其作用时水洗除去盐分和变性蛋白。浸水时加酶加速去除透明质酸,使皮充分回水,加速油脂降解分散,更好地去除糖类和蛋白质组分。蛋白酶和脂肪酶都有助于浸水,当加工含油脂量高的原料皮时特别有用。特别干的原料皮、未盐腌过的鲜皮去除非纤维蛋白和糖类非常困难。马建中等人用三种酶TanG、LimeG和FP50进行浸水试验,优化工艺参数(温度、pH)和酶用量配方获得了高质量的皮革。浸水浴液中蛋白质和羟脯氨酸的吸光度反映了酶对皮蛋白和胶原的水解程度,该值反映了TanG和LimeG的组合协同效应。该配方工艺在碱性条件下具有高酶活性,减少了浊度、SS、BOD、COD等污染负荷。使用生态友好酶使BOD/COD值为0、89,表明废物可生物降解。Morera等的研究表明了牛皮和绵羊皮浸水时使用超声,可减少水用量和作用时间。
2、2生态友好脱毛法
脱毛是准备工段的一个重要操作。传统方法是用10%~12%的石灰和2%~5%的硫化钠,产生许多污染问题。在制革生产过程中,石灰法脱毛产生将近50%的COD和50%的BOD,占总污染负荷的60%~70%。全球都在关注皮革工业对环境的影响,使得制革者必须减少废水中的有害物。硫化钠是一种有害化学品,对环境和工厂的污水处理造成不利影响。作为补救措施,提出了用蛋白酶代替石灰和硫化钠的环境友好可行方法。Senthilvelan等人研究了用酶法代替硫化物的脱毛方法,这种酶是从芽孢杆菌提取的。实验发现,在pH11、0、45℃下作用16h,酶作用效果最好。达到完全脱毛需使用2%碱性蛋白酶,作用16h。与对照样比较,这一方法减少BOD、COD、TSS、TDS分别为62、8%、79、0%、88、2%、82、5%。用此法生产的皮革经SEM分析,与对照样比较显示类似的纤维取向和紧密度。此外,它比对照样显示出更好的染色性能。Dayanadan等人提出了一种使用水解蛋白酶进行山羊皮脱毛的方法,这种蛋白酶是用小麦糠通过固态发酵(SSF)产生的黑曲霉中分离获得的。优化了酶脱毛的方案:pH9~11,温度30~37℃,酶浓度1%,作用时间18~24h。试验中酶质量浓度1%,18h脱毛完全。此方案脱毛后生产的革质量好,且减少了BOD50%、COD40%、TDS60%、TSS20%。此外,皮革还表现出较好的强度。用此法可完全替代硫化物生产生态友好皮革。准备工序以蛋白酶和脂肪酶为基础可达到100%的脱毛和脱脂,保留了天然皮的本色,减少了废液中的BOD和COD。蛋白酶是枯草杆菌蛋白酶,低胶原酶活性,用于生产环境友好皮革是可行的。碱性蛋白酶用于牛皮脱毛时降解毛,证实有正面效果。Abraham等人脱毛实验表明此法环境友好,皮革品质较好。Kandasamy等人将从荧光假单胞菌分离出来的细菌蛋白酶用于山羊皮脱毛,效果较好,也进一步证实了酶法脱毛的皮革品质好、环境友好、清洁。Arunachalam等人认为通过使用这种方法,可以生产生态友好型皮革,完全替代硫化物脱毛。George等人从孤菌分离获得碱性脂肪酶NG155,在pH10、65℃条件下脱毛效果好。此外,还赋予染色坯革较好的物理化学性能,脱毛过程污染负荷较小。Dettme等人综述了制革生产过程中使用酶改进和优化工艺,以生产高质量皮革。4%的过氧化氢结合100~300ug/L的酶完全可以替代传统的灰碱法,生产较好质量的皮革。这种氧化酶脱毛也是一种环保的方法。有另外的研究者进行了酶脱毛动力学研究,描述了初始阶段总蛋白和时间的平方根呈线性关系,暗示初始阶段蛋白酶脱毛是一个扩散控制过程。结果表明,释放的总蛋白进一步显示它是一种通过蛋白酶水解核心蛋白,导致蛋白多糖的水解,释放蛋白和糖类。从文献可知,几种商业酶与硫氢化钠和过氧化物结合使用可达到较好的脱毛效果。实验测定证明,加入硫氢化钠可稳定活性酶;过氧化物具有活化作用。在改进后的浸灰过程中,循环使用脱毛浸灰废液可减少化学品用量,从而提高经济效益,减少污染载荷50%,减少环境损害24%。Valeika等人介绍了一种使用酶、氢氧化钠、硫化钠和磷酸氢二钠生产高质量裸皮的脱毛方法,减少了硫化钠和石灰造成的污染。2011年Song等人通过蛋白酶脱毛动力学研究,表明初始阶段蛋白酶脱毛是一个扩散控制过程,过程中释放蛋白质和糖类,因此作者建议控制反应时间,以保护胶原。Jegannathan等人讨论了动物皮浸灰脱毛时硫化物的毁毛作用。他们建议是使用蛋白酶、脂肪酶,减少作用时间以及化学品、表面活性剂和苏打用量。Li等人提出了酶法代替硫化物的方法,通过不将毛转化成有机物与废水一起排出,即保毛法,从而减少了废水负荷。Saravanan等人建议不使用石灰和硫化钠,以酶代替,他们发现酶脱毛(5h完全脱掉毛)释放的蛋白聚糖和碳水化合物比灰碱法多。组织学染色显微照片显示,毛松动是由于毛囊中的蛋白聚糖分解。它们也建议减少酶的使用量。Thanikaivelan等人也展示了零排放鞣制工艺,比较了常规脱毛和酶脱毛系统,建议不用脱灰和复灰工序。